(57)【要約】【課題】コイルボビンに積層されたコイル間の隙間を減少させることにより、余分な空間を排除してソレノイド部の小型化を達成することにある。【解決手段】コイル３４に対する通電作用下に固定コア部５４に吸引される可動コア４０と、前記可動コア４０を初期位置に復帰させるリターンスプリング３６とを有するソレノイド部１２と、前記可動コア４０に連結されて該可動コア４０と一体的に変位するシャフト３８と、前記シャフト３８の変位作用下にインレットポート２０とアウトレットポート２４との連通路２２を開閉するボール３２とを有する弁機構部１６とを備え、前記コイル３４が断面正方形に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力流体が流通するインレットポート及びアウトレットポートを有する弁ボデイとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下にインレットポートとアウトレットポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
を備え、
前記コイルは、断面正方形に形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁において、
前記電磁弁は、車両に搭載される車載用からなることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項１記載の電磁弁において、
前記コイルボビンには、該コイルボビンの軸線方向に沿った一端部又は他端部のいずれか一方にのみ半径外方向に突出した環状のフランジが形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】
請求項３記載の電磁弁において、
前記環状のフランジが形成されないコイルボビンの軸線方向に沿った一端部又は他端部は、樹脂製材料によって形成された封止体によって被覆されることを特徴とする電磁弁。
【請求項５】
請求項１記載の電磁弁において、
前記可動コアの外表面には、所定の厚さからなる非磁性層が形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項６】
圧力流体が流通するインレットポート及びアウトレットポートを有する弁ボデイとハウジングとを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されコイルボビンに巻回されたコイルと、前記ハウジングの一端に連結されるヨークと、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部に吸引される可動コアと、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材とを有するソレノイド部と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフトと、前記シャフトの変位作用下にインレットポートとアウトレットポートとの連通路を開閉する弁体とを有する弁機構部と、
を備え、
前記コイルは、断面長方形に形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項７】
請求項６記載の電磁弁において、
前記電磁弁は、車両に搭載される車載用からなることを特徴とする電磁弁。
【請求項８】
請求項６記載の電磁弁において、
前記コイルボビンには、該コイルボビンの軸線方向に沿った一端部又は他端部のいずれか一方にのみ半径外方向に突出した環状のフランジが形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項９】
請求項８記載の電磁弁において、
前記環状のフランジが形成されないコイルボビンの軸線方向に沿った一端部又は他端部は、樹脂製材料によって形成された封止体によって被覆されることを特徴とする電磁弁。
【請求項１０】
請求項６記載の電磁弁において、
前記可動コアの外表面には、所定の厚さからなる非磁性層が形成されることを特徴とする電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドコイルの励磁作用下に発生する電磁力によって可動鉄心を固定鉄心に吸引することにより、弁体を変位させることが可能な電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ソレノイドコイルの励磁作用下に発生する電磁力によって可動鉄心を固定鉄心に吸引することにより、弁体を変位させる電磁弁が使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、コイルボビンに対して前記ソレノイドコイルが複数回巻回されて構成されるソレノイド弁組立体が開示されている。この場合、前記ソレノイドコイルは、断面円形状からなるコイルが多層にわたって巻回されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１２５４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたソレノイド弁組立体では、ソレノイドコイルが断面円形状となっているため、図１０に示されるように、コイルボビンに積層されたコイル間に隙間が発生する。このため、コイルボビンに対して断面円形状のソレノイドコイルを複数回巻回することにより、前記コイルボビンの軸方向及び半径外方向に沿って多数の隙間が形成される。
【０００６】
従って、断面円形状のソレノイドコイルがコイルボビンに対して複数回巻回された場合には、積層された円形状のソレノイドコイル断面の間に発生する多数の隙間が集積されることによって余分な空間部が形成され、前記コイルボビンに巻き付けられて完成したソレノイドコイル全体の形状が大型化するという問題がある。この結果、前記ソレノイドコイルを含むソレノイド部全体も必然的に大型化せざるを得ないという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、コイルボビンに積層されたコイル間の隙間を減少させることにより、余分な空間を排除してソレノイド部の小型化を達成することが可能な電磁弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号にかっこを付けて説明する。但し、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定した解釈されるものではない。
【０００９】
本発明は、圧力流体が流通するインレットポート（２０）及びアウトレットポート（２４）を有する弁ボデイ（１８）とハウジング（１４）とを含む電磁弁本体部と、
前記ハウジングの内部に配設されコイルボビン（５６）に巻回されたコイル（３４）と、前記ハウジングの一端に連結されるヨーク（６２）と、前記コイルに対する通電作用下に固定コア部（５４）に吸引される可動コア（４０）と、前記固定コア部と可動コアとの間に介装され前記可動コアを初期位置に復帰させるばね部材（３６）とを有するソレノイド部（１２）と、
前記可動コアに連結されて該可動コアと一体的に変位するシャフト（３８）と、前記シャフトの変位作用下にインレットポートとアウトレットポートとの連通路を開閉する弁体（３２）とを有する弁機構部（１６）と、
を備え、
前記コイルは、断面正方形に形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、コイルボビンに巻回されるコイルの断面形状を正方形又は長方形とするにより、積層されたコイル間に生じる間隙を極めて小さくすることができる。従って、コイルボビンに巻回されたコイルの巻回スペースを狭小とすることができる。
【００１１】
この場合、コイルの通電時における抵抗値を小さくして高い電流値を確保することができるため、最低印加電圧が限定された車載用電磁弁として好適に使用することができる。
【００１２】
また、コイルボビンの軸線方向に沿った一端部又は他端部のいずれか一方にのみ半径外方向に突出した環状のフランジを形成し、前記環状のフランジが形成されない一端部又は他端部を樹脂製材料によって形成された封止体によって被覆するとよい。フランジの厚さ寸法分だけコイルボビンの軸線方向の長さ寸法が短縮されてソレノイド部の小型化に寄与することができる。また、非導電性材料からなる封止体によって、フランジが形成されていない部分のコイルを被覆することにより、前記コイルが安定して保護される。
【００１３】
さらに、可動コアの外面全体に、例えば、表面改質処理によって非磁性層が形成されているため、コイルに通電することにより発生する磁気回路中で磁気ギャップとして機能させることができる。
【００１４】
さらにまた、可動コアの外面全体には非磁性層が形成されているため、可動コアのみの外径寸法を管理することにより、容易に所定寸法に形成することができる。従って、ヨークと可動コアとの間のクリアランスからなる磁気ギャップを精度よく管理することができ、極めて良好な磁気特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、コイルボビンに巻回されるコイルの断面形状を正方形又は長方形とすることにより、コイルボビンに積層されたコイル間の隙間を減少させて余分な空間が排除されることにより、ソレノイド部の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る電磁弁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す。
【００１９】
この電磁弁１０は、内部にソレノイド部１２が設けられたハウジング１４と、前記ハウジング１４と一体的に結合され、内部に弁機構部１６が設けられた弁ボデイ１８とを含む。前記ハウジング１４及び弁ボデイ１８は、電磁弁本体部として機能するものであり、前記ハウジング１４は、例えば、ＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の磁性材料によって形成され、前記弁ボデイ１８は、例えば、アルミニウム等の非磁性材料によって形成されるとよい。
【００２０】
前記弁ボデイ１８は、略円筒体からなり、該弁ボデイ１８の下端部には圧力流体（例えば、圧油）が導入されるインレットポート２０が形成され、前記インレットポート２０から僅かに上方の側部には、連通路２２を介して該インレットポート２０に連通するアウトレットポート２４が形成される。前記アウトレットポート２４の上方には、弁ボデイ１８の内部に軸線方向に沿って貫通する空間部２６に連通する排出ポート２８が形成される。
【００２１】
前記インレットポート２０に近接する弁ボデイ１８の内壁には、連通路２２が形成された第１弁座部材２９が嵌着される。前記連通路２２には、前記第１弁座部材２９に形成された下部側着座部３０に着座することにより連通路２２を遮断し、前記下部側着座部３０から離間することにより連通路２２を開成する弁体として機能するボール３２が設けられる。
【００２２】
このボール３２は、例えば、ＳＵＪ（ＪＩＳ規格）等のベアリング鋼によって形成されるとよい。ソレノイド部１２のコイル３４（後述する）が非通電状態にある場合、前記ボール３２は、後述するリターンスプリング３６のばね力によって押圧されたシャフト３８を介して下部側着座部３０に着座した状態にある。
【００２３】
前記弁ボデイ１８内部の空間部２６には軸線方向に沿って変位可能なシャフト３８が配設され、前記シャフト３８は、球面状の図示しない当接面を有して前記ボール３２に当接する小径軸部３８ａと、前記小径軸部３８ａに連続するテーパ部を介して拡径された拡径部３８ｂと、後述する可動コア４０の段付き孔部４２に圧入される連結部３８ｃとから構成される。なお、前記シャフト３８は、例えば、ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）等の非磁性材料によって形成されるとよい。
【００２４】
ボール３２に近接する弁ボデイ１８の中間部の内壁には、環状段部を介して第２弁座部材４４が嵌着される。前記第２弁座部材４４の底面部中央には、シャフト３８の小径軸部３８ａを挿通させるための貫通孔４６が形成されると共に、前記下部側着座部３０から離間したボール３２が着座する上部側着座部４８が形成される。
【００２５】
なお、弁ボデイ１８の外周面には、軸線方向に沿って所定間隔離間して配置され、環状溝に装着された第１〜第３シール部材５０ａ〜５０ｃが設けられる。
【００２６】
ソレノイド部１２は、シャフト３８の軸線方向に沿って所定長だけ窪んだ凹部５２によって形成される固定コア部５４を有するハウジング１４と、前記ハウジング１４の内部に収納され、コイルボビン５６に巻回されたコイル３４と、略円柱体からなり中央部に軸線方向に沿って貫通する段付き孔部４２が形成された可動コア４０とを含む。なお、前記コイルボビン５６は、例えば、樹脂製材料によって形成され、軸線方向に沿った両端部に半径外方向に所定長だけ突出する環状のフランジ５７ａ、５７ｂを有する。
【００２７】
前記コイル３４は、図３に示されるように、断面正方形に形成された真四角導線からなる。前記コイル３４を断面正方形に形成することにより、コイルボビン５６に巻回されたコイル３４同士の接触が面接触となるため、コイル３４が所定の位置に安定且つ整列して配置される。これにより、図４に示されるように、コイルボビン５６の一方のフランジ５７ａ（５７ｂ）を不要とすることができる。前記一方のフランジ５７ａ（５７ｂ）を不要とすることにより、ソレノイド部１２全体における軸方向の寸法が短縮されて小型化を図ることができる。
【００２８】
また、図１０に示されるように断面円形状に形成された従来技術に係るコイルをコイルボビンに巻回した場合、コイルを巻き付ける際のテンションによってフランジ側に向かって崩れる力が作用するのに対し、断面正方形のコイル３４では、前記コイル３４間の面接触によってフランジ５７ａ（５７ｂ）側に向かって崩れる力が働かないため、一方のフランジ５７ａ（５７ｂ）を不要とすることが可能となる。
【００２９】
なお、図５及び図６に示されるように、断面長方形に形成された平角導線からなる他のコイル３４ａを用いてもよい。この場合、断面正方形状に形成されたコイル３４は、断面長方形状に形成されたコイル３４ａよりも、より一層巻回スペースを小さく設定することができる。さらに、断面正方形状のコイル３４では、断面長方形状のコイル３４ａと比較してその断面の周囲寸法を小さくすることができるため、コイル３４への絶縁被膜断面積を小さく設定することができる。
【００３０】
前記可動コア４０には、軸線方向と直交し中央部の段付き孔部４２に連通する通路５８が形成され、前記通路５８は、固定コア部５４と可動コア４０との間のクリアランス６０に充填された圧力流体（圧油）を逃がす機能を有する。
【００３１】
前記固定コア部５４は、例えば、プレス加工等によってハウジング１４と一体成形される。図示しない円柱状コアをハウジング１４に固定して固定コアとした場合と比較して、本実施の形態では、固定コア部５４をハウジング１４の凹部５２によって中空化することができ、軽量化を図ると共に、製造コストを低減することができる。
【００３２】
さらに、ソレノイド部１２は、一端部が前記固定コア部５４の内壁面に係着され、他端部が前記可動コア４０の段付き孔部４２の段部に係着されたリターンスプリング（ばね部材）３６と、前記ハウジング１４の一端に連結され、前記可動コア４０の外周面を囲繞するヨーク６２とを有する。前記リターンスプリング３６のばね力によって、可動コア４０は、固定コア部５４から離間する方向に押圧された状態にあり、ソレノイド部１２のコイル３４が通電されないオフ状態にある場合、可動コア４０と固定コア部５４との間には所定のクリアランス６０が形成される（図１参照）。
【００３３】
前記可動コア４０は、略円筒体からなり、その外表面全体には、所定の深さからなる非磁性層６４が形成される（図７及び図８参照）。また、該可動コア４０の固定コア部５４に対向する端部外周面には、可動コア４０の他の部分と比較して直径が徐々に拡径し且つ固定コア部５４と略同径からなる拡径部６６を有する。
【００３４】
この場合、可動コア４０に対して固定コア部５４と略同径からなる拡径部６６を形成することにより、コイルボビン５６と可動コア４０との間にヨーク６２を介装させているにも拘わらず、固定コア部５４に対する可動コア４０の対向面積を増大させ、磁気特性を向上させることができる。
【００３５】
前記可動コア４０の非磁性層６４は、例えば、浸炭処理及び／又は窒化処理等の表面改質処理を施すことによって形成される。この浸炭処理及び窒化処理は、比較的低温度の表面処理によって透磁率の改質が行われるため、可動コア４０の寸法変化を抑制して後処理を不要とすることができる利点がある。
【００３６】
前記浸炭処理としては、例えば、固体浸炭、液体浸炭（浸炭窒化法）、ガス浸炭、プラズマ浸炭等が含まれ、前記窒化処理としては、ガス窒化、液体窒化（塩浴窒化）、軟窒化、イオン窒化等が含まれる。
【００３７】
また、前記可動コア４０の外表面に非磁性層６４を形成するには、例えば、高周波焼き入れ処理を施すとよい。高周波焼き入れ処理を施して非磁性層６４を形成した場合、高速加熱処理が可能となり、製造工程の短縮化を図ることができる。前記可動コア４０の外表面に非磁性層６４を形成する方法としては、前記浸炭処理、窒化処理、高周波焼き入れ処理等の表面改質処理に限定されるものではなく、例えば、レーザビームを照射する等の他の表面改質処理を用いることも可能である。
【００３８】
なお、前記可動コア４０は、例えば、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４０５（ＪＩＳ規格）等のフェライト系ステンレス、Ｓ１０Ｃ（ＪＩＳ規格）等の一般鋼、又はＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の快削鋼製材料を使用するとよい。
【００３９】
図７に示されるように、前記可動コア４０の外表面に形成された非磁性層６４の厚さを薄肉とした場合、前記非磁性層６４の厚さを１０μｍ〜３０μｍの範囲で、好適には厚さＴ１が２０μｍに設定されるとよい。その際、可動コア４０とヨーク６２との間に発生する磁気ギャップを極めて小さくすることができるため、磁気力を向上させることができ、従って、大きな吸引力を得ることができる。このため、本実施の形態では、同等の吸引力を発生するものと比較して小型化を図ることができる。
【００４０】
また、図８に示されるように、前記可動コア４０の外表面に形成された非磁性層６４の厚さを厚肉とした場合、前記非磁性層６４の厚さを５０μｍ〜１００μｍの範囲で、好適には厚さＴ２が７５μｍに設定されるとよい。その際、可動コア４０とヨーク６２との間に発生する磁気ギャップを大きくすることができるため、前記可動コア４０とヨーク６２との間に作用するサイドフォースを抑制することができる。この場合、例えば、前記サイドフォースによってヒステリシスが増大するタイプのリニアソレノイドに適用することにより、低ヒステリシス特性を有するリニアソレノイドを得ることができる。
【００４１】
なお、前記可動コア４０を形成する磁性材料には、Ｃｒが１２重量％以下に含有されているものを使用することにより、耐久性を向上させることができる。
【００４２】
前記ヨーク６２は、可動コア４０の外周面を囲繞し軸線方向に沿って延在する円筒部６８と、前記円筒部６８の外周面から半径外方向に向かって突出する環状フランジ部７０とから構成され、弁ボデイ１８の内壁に形成されたインロー部７２に対して円筒部６８の下端部が嵌合される。
【００４３】
前記ヨーク６２を前記インロー部７２に嵌合することにより、該ヨーク６２の弁ボデイ１８に対する組付性を良好に保持することができると共に、組付精度を向上させることができる。なお、ヨーク６２は、例えば、ＳＵＭ（ＪＩＳ規格）等の磁性材料によって一体的に形成される。
【００４４】
前記円筒部６８は、環状フランジ部７０を起点として上部側円筒部６８ａと下部側円筒部６８ｂとに区分され、前記上部側円筒部６８ａの軸線方向に沿った端面は、ソレノイド部１２のオフ状態時に可動コア４０の拡径部６６の近傍まで延在し、前記下部側円筒部６８ｂの軸線方向に沿った端面は、ソレノイド部１２のオン状態時に可動コア４０の端面と略面一となるように形成されている。
【００４５】
このように、ソレノイド部１２のオン／オフ動作に関係がなく、ヨーク６２と可動コア４０間の磁気ギャップが作用する区間の長さを一定に保持することができるので、ソレノイド部１２のオン／オフ動作による吸引力（電磁力）に影響を与えることを防止することができる。
【００４６】
この場合、ヨーク６２に下部側円筒部６８ｂを形成することにより、磁路面積を増大させて磁気特性を向上させることができる。また、ヨーク６２の軸線方向長さを大きく設定することにより、可動コア４０との同軸性を向上させることができる。
【００４７】
なお、上記実施の形態において、ヨーク６２の円筒部６８は、上部側円筒部６８ａと下部側円筒部６８ｂとを有する形状としているが、前記上部側円筒部６８ａあるいは下部側円筒部６８ｂの何れか一方のみを有する形状とし、これにより可動コア４０をガイドするようにしてもよい。
【００４８】
ハウジング１４とコイル３４の間には、該コイル３４の外周面及びコイルボビン５６をモールドする樹脂封止体７４が設けられ、前記樹脂封止体７４は、後述するカプラ部７６に連続して樹脂製材料によって一体成形される。
【００４９】
また、コイルボビン５６のフランジ５７ａとハウジング１４との間には、前記フランジ５７ａに形成された環状溝を介して断面略楕円形状のＯリングが装着される。さらに、前記ヨーク６２の環状フランジ部７０の上面と樹脂封止体７４との間、前記環状フランジ部７０の下面と弁ボデイ１８との間には、それぞれ、直径が異なる縦断面三角形状のＯリング７８ｂ、７８ｃが装着される。
【００５０】
前記ハウジング１４の端部は、図示しない加締め手段によって加圧されることにより、弁ボデイ１８の上部に加締められて一体的に連結される。
【００５１】
前記ハウジング１４の側部には、コイル３４に通電するカプラ部７６が設けられ、前記カプラ部７６には、前記コイル３４に電気的に接続されたターミナル７７の端子部７７ａが露呈するように設けられる。また、前記カプラ部７６と反対側のハウジング１４の側部には、略Ｌ字状に屈曲する取付ステー８０が固着されている。
【００５２】
本発明の実施の形態に係る電磁弁１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５３】
なお、ソレノイド部１２のコイル３４が通電されていないオフ状態では、図１に示されるように、ボール３２が下部側着座部３０に着座し、インレットポート２０とアウトレットポート２４が非連通状態にあり、アウトレットポート２４と排出ポート２８とが連通した状態にある。
【００５４】
そこで、図示しない電源を付勢してコイル３４に通電することによりソレノイド部１２が励磁されてオン状態となり、図９に示されるような磁気回路８２が発生する。この磁気回路８２は、ハウジング１４、ヨーク６２、可動コア４０及び固定コア部５４を順次経由してハウジング１４に復帰する磁束を有する。
【００５５】
前記磁気回路８２によって発生する電磁力により、可動コア４０は、リターンスプリング３６の押圧力に打ち勝って固定コア部５４に吸引される。そして、可動コア４０と一体的に連結されたシャフト３８がヨーク６２の円筒部６８によるガイド作用下に上方に向かって変位し、前記シャフト３８の小径軸部３８ａがボール３２から離間する。従って、ボール３２を下部側着座部３０に付勢した力が消滅し、インレットポート２０から導入された圧力流体（圧油）の押圧力によってボール３２が下部側着座部３０から離間して上部側着座部４８に着座する。
【００５６】
ボール３２が下部側着座部３０から離間して上部側着座部４８に着座することによりインレットポート２０とアウトレットポート２４とが連通する開弁状態となり（図２参照）、インレットポート２０から導入された圧力流体は、アウトレットポート２４を介して図示しない外部流体機器に導出される。
【００５７】
なお、ソレノイド部１２のコイル３４に対する通電を停止することにより、電磁力が消滅し、リターンスプリング３６のばね力の作用下に可動コア４０及びシャフト３８が下方側に変位し、ボール３２を押圧して該ボール３２が下部側着座部３０に着座した閉弁状態に復帰する。
【００５８】
本実施の形態では、ソレノイド部１２を構成するコイルボビン５６に巻回されるコイル３４の断面形状を正方形とすることにより、積層されたコイル３４間に生じる隙間を極めて小さくすることができる。従って、例えば、断面円形状のソレノイドコイルで同数の巻数からなる従来技術と比較した場合、コイル３４の総断面積（コイルボビン５６に巻回されたコイル３４の全体スペース）を小さく設定することができる。
【００５９】
このことは、逆説的にいえば、コイル３４の巻回スペースに締める導体断面積の割合、すなわち、導体占有率を断面円形状と比較して大きく設定することができる。従って、コイル３４の巻回スペースを小さくすることができるため、コイルボビン５６の形状を小さくし、終局的にはソレノイド部１２全体の小型化を図ることができる。
【００６０】
また、例えば、断面円形状のソレノイドコイルと同一の巻回スペースとした場合、断面正方形からなるコイル３４を用いた本実施の形態では、コイルボビン５６に対する巻回数を多くすることができるので、ソレノイド部１２で発生する吸引力（電磁力）を増大させることができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、コイル３４の巻回スペースを小さくすることができるので、コイル３４の連続した総寸法（全長）を小さくすることができる。従って、コイル３４の抵抗値を小さくすることができ、コイル３４に対して通電時に消費される消費電力を抑制することができる。
【００６２】
例えば、断面円形状のコイルと同一の抵抗値となるように断面円形状のコイル３４を形成した場合、本実施の形態では、コイルボビン５６に対する巻回数を多く設定することができるため、吸引力（電磁力）を向上させることができる。
【００６３】
さらにまた、本実施の形態では、積層されたコイル３４間の接触面を面接触とするようにしたため、巻回スペースにおける一線占有率を、断面円形状のコイルと比較して大きく設定することができる。
【００６４】
従って、積層されたコイル３４間に生じる隙間を極めて小さくすることができ、巻回スペースの単位体積当たりにおける各コイル３４の占有密度を向上させることができる。これにより、巻回スペースにおける伝熱性（放熱性）を向上させることができる。例えば、雰囲気温度がコイル発熱温度よりも低い環境で使用する電磁弁に適用した場合、放熱性が向上するため、上述したようにコイル３４の抵抗値を小さく設定することができることと相まって、さらに通電発熱時のコイル３４における発熱を小とすることができ、従って、抵抗値をさらに小さくすることができる。
【００６５】
またさらに、断面正方形状に形成されたコイル３４を含むソレノイド部１２を、車載用電磁弁として好適に適用することができる。車載用部品は、一般的に、バッテリ電圧による最低印加電圧（例えば、８Ｖ）が限定されている。そして、車載用電磁弁としては、最低の起磁力（電流値）を確保することが要求されるので、例えば、同じ磁気回路を用いた場合、必然的に最大抵抗値が決まってしまう。ここで、一般的にコイル３４の抵抗値は、該コイル３４の温度が上昇すると抵抗値も上昇するので、上記最大抵抗値は、この上昇抵抗値をも考慮した値となっていなければならない。例えば、この上昇抵抗値を考慮せずに最大抵抗値を設定すると、必要な電流値を得ることができず、最低起磁力を得ることができなくなるおそれがある。すなわち、車載用電磁弁として使用した場合、ソレノイド部１２に通電してコイル３４の温度が上昇したコイル３４の抵抗値であっても、起磁力（電流値）を確保することが必要である。
【００６６】
従って、コイル３４の抵抗値及び通電発熱時におけるコイル３４の抵抗値が低ければオームの法則により高い電流値を確保することができるので、極めて有益である。すなわち、コイル３４の断面形状を正方形状とすることにより、例えば同じ起磁力を得ることができるソレノイド部１２においては、コイル３４の抵抗値を小さくして消費電力が小さくなり、この低消費電力によって通電時のコイル３４の発熱量が小さくなり、通電発熱時の抵抗値を小さくすることができる。
【００６７】
この結果、通電発熱時におけるコイル３４の抵抗値を小さくして電流値を高く確保することができるため、最低印加電圧が制限されている車載用電磁弁として好適に使用することができる。また、例えば、断面円形状のコイルによって構成された最低起磁力が同じ他のソレノイド部と比較して、断面正方形状のコイル３４を有するソレノイド部１２では、電流値を高くすることができる分だけコイルボビン５６に対する巻数を小さくすることができるので、より一層小型化を図ることができる。
【００６８】
さらに、本実施の形態では、可動コア４０の外表面全体に表面改質処理によって非磁性層６４が形成されているため、コイル３４に通電することにより発生する磁気回路８２中で磁気ギャップとして機能させることができる。
【００６９】
また、可動コア４０の外表面全体は、非磁性層６４が形成されているため、可動コア４０のみの外径寸法を管理することにより、容易に所定寸法に形成することができる。従って、ヨーク６２と可動コア４０との間のクリアランスからなる磁気ギャップを精度よく管理することができ、極めて良好な磁気特性を得ることができる。
【００７０】
さらに、可動コア４０の外面全体に非磁性層６４が形成されることにより、前記可動コア４０がヨーク６２の内壁面に貼り付くことが防止されると共に、従来技術において使用される非磁性薄膜あるいは非磁性部材（例えば、非磁性パイプ）等が不要となる。
【００７１】
従って、非磁性薄膜が不要となることにより、可動コア４０の外径寸法に影響を与える非磁性薄膜の膜厚寸法の管理をすることがなく、しかも、剥がれ、膨れ、ムラ、ピンホール等が発生するおそれがないため、耐久性を向上させ、良好な品質を有する製品を得ることができる。
【００７２】
さらにまた、可動コア４０の外面全体に形成される非磁性層６４の厚さを薄肉又は厚肉とすることにより、磁気ギャップの大きさ（可動コア４０の外周面とヨーク６２の内壁面とのクリアランス）を調整することができる。この結果、前記磁気ギャップの大きさに対応する所望の吸引力を得ることができる。なお、摺動性に悪影響を及ぼさない程度で前記磁気ギャップを極力小さく設定した場合、固定コア部５４側に向かって変位する可動コア４０の傾きを抑制し、安定した磁気特性を得ることができる。
【００７３】
またさらに、本実施の形態では、ヨーク６２に可動コア４０の外周面に沿って軸線方向に延在する円筒部６８を設けることにより前記可動コア４０の安定したガイド機能を発揮させることができる。この場合、可動コア４０の外面全体に非磁性層６４が形成されているため、ヨーク６２との間で貼り付きが防止され、ヨーク６２の内壁面に対する可動コア４０の良好な摺動性を得ることができる。ヨーク６２に対する可動コア４０の摺動面は、非磁性層６４によってその内面の磁性層よりも硬質化（硬化処理）されているため、良好な摺動特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電磁弁の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１に示す電磁弁のソレノイド部を励磁することにより、ボールが下部側着座部から離間して上部側着座部に着座した開弁状態を示す縦断面図である。
【図３】図１に示すコイルの部分拡大縦断面図である。
【図４】コイルボビンに形成されたフランジが除去された状態を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】コイルボビンに対して断面長方形状のコイルが巻回された他の実施の形態に係る電磁弁の部分拡大縦断面図である。
【図６】図５に示すコイルの部分拡大縦断面図である。
【図７】可動コアの外表面全体に形成された非磁性層を薄肉とした場合の拡大縦断面図である。
【図８】可動コアの外表面全体に形成された非磁性層を厚肉とした場合の拡大縦断面図である。
【図９】ソレノイド部に形成された磁気回路を示す一部省略拡大説明図である。
【図１０】従来技術に係るコイルがコイルボビンに巻回された部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…電磁弁                            １２…ソレノイド部
１４…ハウジング                        １６…弁機構部
１８…弁ボデイ                          ２０…インレットポート
２２…連通路                            ２４…アウトレットポート
２６…空間部                            ２８…排出ポート
２９、４４…弁座部材                    ３０…下部側着座部
３２…ボール                            ３４、３４ａ…コイル
３６…リターンスプリング                ３８…シャフト
４０…可動コア                          ４２…段付き孔部
４６…貫通孔                            ４８…上部側着座部
５２…凹部                              ５４…固定コア部
５６…コイルボビン                      ５７ａ、５７ｂ…フランジ
５８…通路                              ６０…クリアランス
６２…ヨーク                            ６４…非磁性層
６８…円筒部                            ７０…環状フランジ部
７４…樹脂封止体                        ７６…カプラ部
８２…磁気回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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